人教版高中物理必修第一册第二章素养提升课(一)匀变速直线运动平均速度公式及图像问题课件

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第二章　匀变速直线运动的研究素养提升课(一)　匀变速直线运动平均速度公式及图像问题1．掌握匀变速直线运动的平均速度公式，并会进行有关计算。2．掌握匀变速直线运动的x-t图像和v-t图像中坐标、斜率、截距、交点的含义。3．能根据图像分析物体的运动规律。探究重构·关键能力达成    【典例1】　一物体做匀变速直线运动，在连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24 m和64 m，每一个时间间隔为4 s，求物体的初速度和末速度及加速度。 [答案]　(1)1 m/s　21 m/s　2.5 m/s2 [针对训练]1．一辆汽车从车站由静止开始做匀加速直线运动，一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便立即刹车做匀减速直线运动。已知汽车从启动到停止一共经历了10 s，在此过程中，汽车的最大速度为5 m/s，则这段时间内汽车前进的位移为(　　)A．20 m B．25 mC．30 m D．40 m√ 探究2　x-t图像与v-t图像1．x-t图像与v-t图像的比较2．图像问题的四点注意(1)x-t图像：图像上某点切线的斜率表示该时刻物体的速度，图像上一个点对应物体某一时刻的位置。(2)v-t图像：图像上某点切线的斜率表示该时刻物体的加速度，图像上一个点对应物体某一时刻的速度。(3)形状一样的图线，在不同图像中所表示的物理意义不同，因此在应用时要特别注意看清楚图像的纵、横轴所描述的是什么物理量。【典例2】　如图所示的x-t图像和v-t图像中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是(　　)A．图线1表示物体做曲线运动B．x-t图像中t1时刻v1＞v2C．v-t图像中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D．两图像中，t2、t4时刻2、4开始反向运动√ [针对训练]2．(多选)如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图像，则下列说法正确的是(　　)A．甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B．两物体的初速度都为零C．在t1时间内两物体平均速度大小相等D．相遇时，甲的速度大于乙的速度√√√ACD　[由x-t图像形状可知，甲做变速直线运动，乙做匀速直线运动，乙物体的初速度不为零，故选项A正确，B错误；0～t1时间内，甲、乙的位移相同，平均速度相同，选项C正确；t1时刻甲、乙相遇，根据 x-t 图像的斜率等于速度大小的特点知v甲>v乙，选项D正确。]3．(多选)甲、乙两同学相约去博物馆参观，两人同时从各自家中出发，沿同一直线相向而行，经过一段时间后两人会合。身上携带的运动传感器分别记录了他们在这段时间内的速度大小随时间的变化关系，如图所示。其中，甲的速度大小随时间变化的图线为两段四分之一圆弧。则(　　)A．在t1时刻，甲、乙两人速度相同B．0～t2时间内，乙所走路程小于甲C．在t3时刻，甲、乙两人加速度大小相等D．0～t4时间内，甲、乙两人平均速率相同√√ 探究3　匀变速直线运动的四类非常规图像1．由Δv＝aΔt可知，a-t图像中图线与时间轴所围面积表示速度变化量Δv，如图甲所示。   【典例3】　下列关于物体做直线运动的四个图像的说法中，正确的是(　　)A．甲图中，物体的加速度大小为2 m/s2B．乙图中，0～2 s内物体的速度变化量大小为6 m/sC．丙图中，t＝3 s时物体的速度大小为14 m/sD．丁图中，物体的加速度大小为1 m/s√  √ 5．(多选)2022年8月8日，重庆政府部门发布了自动驾驶全无人商业化试点政策，开启了全国首批无人化驾驶示范运营。已知某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试的速度v、位移x的关系图像如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．汽车刹车过程的加速度大小为4 m/s2B．汽车最后10 m内的平均速度为5 m/sC．汽车在最后3 s内的平均速度为6 m/sD．汽车在最初3 s内通过的位移与最后3 s内通过的位移之差为36 m√√